Регистрация / Вход
Прислать материал

Эффективное управление низконапорными режимами газотранспортной системы

Сведения об участнике
ФИО
Кусаков Андрей Андреевич
Вуз
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Российский государственный университет нефти и газа имени И.М.Губкина"
Тезисы (информация о проекте)
Область наук
Новые материалы. Производственные технологии и процессы
Раздел области наук
Производственные технологии
Тема
Эффективное управление низконапорными режимами газотранспортной системы
Резюме
В работе предлагается модель технологического участка МГ, позволяющая оценить и провести оптимизацию эксплуатационных характеристик КС, включенных в рассматриваемый технологический участок, а также определить оптимальные режимы энерготехнологического оборудования, которым оснащены КС
Ключевые слова
Газотранспортная система, Компрессорная Станция, Компрессорный Цех, Магистральный Газопровод, Газоперекачивающий агрегат, Газотурбинная установка, оптимизация систем компримирования, топливный газ.
Цели и задачи
При работе магистральных газопроводов в низконапорных режимах возникает ряд задач, решение которых направлено на снижение энергетических затрат при магистральном транспорте природного газа. К таким задачам следует отнести задачу оптимизации температуры и давления природного газа на выходе КС, задачу определения возможности и целесообразности отключения компрессорных цехов и КС в целом, задачу оптимизации систем компримирования КС и рационального распределения загрузки ГПА и т.д.
Введение

В работе предлагается модель для анализа низконапорных режимов системы магистрального газопровода. Низконапорные режимы возникают в условиях недозагрузки газотранспортной системы, связанных со снижением поставок газа добывающими предприятиями, либо при значительном снижении спроса на газ со стороны потребителей.Из этого следует, что, когда газотранспортная система переходит в низконапорный режим, перед эксплуатирующими организациям ставятся новые проблемы, такие как пересмотр принципов управления самой системой. А необходимость смены режимов определяется изменением объемов перекачки, проведения плановых работ, авариных работ по обслуживанию и ремонту труб и оборудования.

 

Методы и материалы

Применяя расчетные процедуры, программа осуществляет перебор схем подключения и сравнение по объемам топливного газа или по суммарной стоимости энергетических затрат. Но так как возможных вариантов реализации конфигураций огромное множество, то расчет параметров и критериев оптимизации каждой схемы подключения, а также сравнение их критериев займет очень много времени.

При поиске рациональной схемы подключения ГТС в конкретных условиях надо рассматривать всю систему в целом. Ведь поиск наиболее эффективной схемы подключения для отдельной компрессорной станции, а потом поиск эффективной схемы подключения для следующей КС с учетом схемы предыдущей и т.д. по всей линейной части ГТС не будет правильным алгоритмом, так как потеряется много эффективных схем подключения

Целесообразно будет пользоваться интерактивными методами, эвристическими процедурами с элементами логико-комбинаторного анализа и т.д.

Описание и обсуждение результатов

 Итогом работы предлагаемой программы будет служить график зависимости расхода топливного газа от объема транспортируемого газа, на котором будут отражены кривые разных схем подключения. График можно разбить на определенные интервалы объемов перекачки газа.

Соответственно каждому интервалу объема перекачки газа соответствует кривая, обусловленная наименьшим потребление топливного газа, то есть лежит ниже всех по оси расхода топливного газа. Причем крайние значения интервала соответствуют точкам пересечения соседних кривых. После разбивки на интервалы отсеиваются все вышележащие кривые схемы подключения. После обработки пользователь получит график, на котором ось объема транспортированного газа разбита на расходы, соответствующие самым эффективным схемам подключения. Руководствуясь данных графиком, задавшись определенным объемом транспортированного газа, пользователь знает, какая схема подключения самая эффективная, и может применить эту схему. Следующим шагом следует оптимизация режима транспорта газа на уже выбранной схеме подключения.

В среднем при транспорте газа тратиться 10-12% топливного газа на собственные нужды. Таким образом, выбор эффективной схемы подключения и режима транспорта газа приведет к сокращению доли топливного газа и экономии топливно-энергетических ресурсов- одной из основных задач повышения эффективности и энергосбережения нефтегазовой отрасли. 

Используемые источники
1. Сарданашвили С.А. Расчетные методы и алгоритмы (трубопроводный транспорт газа). –Москва, 2005
2. Лурье М.В. Математическое моделирование процессов трубопроводного транспорта нефти, нефтепродуктов и газа – Издательский центр РГУ нефти и газа имени И.М. Губкина, 2012
3. Калинин А.Ф. Расчет, регулирование и оптимизация режимов работы газоперекачивающих агрегатов – Москва МПА-пресс, 2011
4. Поршаков Б.П., Лопатин А.С., Калинин А.Ф., Купцов С.А., Шотиди К.Х. Энергосберегающие технологии транспорта газа- Издательский центр РГУ нефти и газа имени И.М. Губкина, 2014
Information about the project
Surname Name
Kusakov Andreu
Project title
EFFICIENT MANAGEMENT OF LOW-PRESSURE GAS TRANSMISSION SYSTEM MODES
Summary of the project
А model for the analysis of low-pressure modes of gas pipeline system is presented. As a working algorithm it is recommended to use а software package, whose purpose is to optimize operating modes of compression systems of gas transportation system.
Low-pressure modes occur when capacity of transported gas in transmission system drops, which is associated with the reduction of gas supplies, or with a significant reduction in gas demand from consumers.
Capacity drop results in the problem of choice of rational modes of operation of the GTS, which provides economy of fuel and energy resources (FER) spent on its own technological needs of gas transportation. Modes are defined by a combination of compound system objects. The actual question is what combination of machinery to apply, which compressor plant and compressor stations are disabled and what gas pumping units should be working.
The aim of the work is to analyze the method "line to pass" that allows the flow of gas transit on the main gas pipeline, bypassing the compressor station. There are different varieties of the realization of the method of passage, such as the shutdown of the compressor plant, disabling the entire compressor station, disabling the plants on the pipeline in a checkerboard pattern, etc.
The challenge is to identify the critical gas capacity rate. This critical capacity allows to use the method of "line to pass". It is also challenging to determine gas capacity intervals, which will be more effectively realized by one of the variations of this method.
To solve this problem It is recommended to use the proposed software system, in which the user will input the necessary parameters, such as pressure and temperature of the gas at the inlet and outlet, the ground temperature, length, diameter and height difference between stations, equipment specifications presented at compressor stations and etc. After the calculation of the program the user will receive the critical gas flow rate and gas flow ranges ,at which it will be more effective to use a variation of the "line to pass" method.
Keywords
fuel and energy resources , Gas transport system, compressor